KR200252742Y1 - 볼그리드어레이패키지 - Google Patents

Abstract

본 고안은 볼 그리드 어레이 패키지에 관한 것으로, 볼 그리드 어레이 패키지의 솔더볼을 다각기둥으로 형성하여 내부에 공간부가 형성된 소켓 몸체와, 이 소켓 몸체의 상면에 일정 간격을 두고 배열되어 비지에이 패키지의 솔더볼이 안착 접촉되는 컨택트핀과, 이 각각의 컨택트핀 저면에 연결되어 컨택트핀을 탄지함과 동시에 소켓 몸체의 저면으로 연장되어 테스트 보드에 실장시 연결단자를 이루는 실장핀과, 상기 소켓 몸체에 배열된 각 컨택트핀의 사이에 배치되어 컨택트핀의 상하 운동을 안내함과 아울러 좌우 유동을 방지해 주는 컨택트핀 가이드를 구비한 소켓을 이용하여 볼 그리드 어레이 패키지를 테스트함으로써 패키지의 전기적인 특성을 검사할 때 솔더볼에 가해지는 힘을 균일하게 분산시켜 솔더볼이 콘택트핀에 안정적으로 탄력 접촉된 상태에서 패키지의 검사를 진행할 수 있도록 함으로써 솔더볼에 손상이 발생되는 것을 최소화하게 된다.

Description

볼 그리드 어레이 패키지{BALL GRID ARRAY PACKAGE}

본 고안은 볼 그리드 어레이 패키지에 관한 것으로, 볼 그리드 어레이 패키지에서 외부 연결단자로 사용되는 솔더볼의 접촉 안정도를 향상시켜 솔더볼에 손상이 생기는 것을 방지할 수 있도록 한 볼 그리드 어레이 패키지에 관한 것이다.

일반적으로 볼 그리드 어레이 패키지(Ball Grid Array Package; 이하 비지에이 패키지로 통칭함)는 도 1에 도시한 바와 같이, 수개의 회로 패턴들이 형성된 다층회로기판인 서브스트레이트(SUBSTRATE)(1)와, 이 서브스트레이트(1)의 상면에 비전도성 접착제(A)로 부착되는 반도체 칩(2)과, 이 반도체 칩(2)의 상면 가장자리에 설치되어 있는 칩패드(CHIP PAD)들과 상기 서브스트레이트(1)의 패턴들을 각각 전기적으로 연결하는 금속와이어(3)와, 상기 반도체 칩(2)과 금속와이어(3)의 일정 부분을 감싸도록 에폭시(EPOXY)로 몰딩하는 밀봉부(4)와, 이 밀봉부(4)의 상면에 상기 서브스트레이트(1)의 패턴과 전기적으로 연결되어 외부 연결 단자를 이루며 구형(球形)으로 이루어진 다수개의 솔더볼(5)로 구성된다.

이와 같은 비지에이 패키지는 주어진 면적에서 다핀을 실현할 수 있기 때문에 널리 사용되고 있는데, 이와 같은 비지에이 패키지는 칩패드와 연결되는 패키지의 전기적 연결 단자인 구형의 솔더볼을 패키지의 실장면에 배열 부착한 것으로, 외부 단자의 길이가 짧아서 외부 충격에 의한 휨 발생이 방지되고, 전기적인 신호의 전달이 용이하며, 아울러 인쇄회로기판에 패키지를 실장시 노에서 일시에 리플로우(Reflow)시키는 방식으로 실장함으로써 실장 시간이 절감되는 장점이 있다.

한편, 상기와 같은 비지에이 패키지는 단품 제조가 완성된 이후 테스트 소켓을 이용하여 전기적인 특성을 테스트하게 되는데, 종래 테스트 소켓에는 도 2에 도시한 바와 같이 내측 상단부에 지지돌기(11a)가 형성된 접촉핀(11)이 서로 마주보도록 설치되거나, 도 3에 도시한 바와 같이 상단부가 Y자형을 이루도록 설치된 접촉핀(12)을 사용하게 된다.

따라서, 핸들러(미도시)에 의해 비지에이 패키지가 테스트 소켓의 상부에 안착되면서 테스트 소켓의 내부 장치에 의해 비지에이 패키지의 솔더볼(5)과 접촉되는 접촉핀(11)(12)이 벌어지게 되고, 상기 접촉핀(11)(12) 사이에 솔더볼(5)이 안착된다.

그후, 핸들러에 의해 비지에이 패키지의 상단부에 가해지던 힘이 제거되면, 테스트 소켓 내부의 스프링의 탄성 복원력에 의해 테스트 소켓의 상단부가 다시 원래의 위치로 복귀하게 되며, 이때 상기 솔더볼(5)과 접촉된 접촉핀(11)(12)의 간격이 줄어들면서 솔더볼(5)을 파지하여 패키지의 전기적인 특성을 검사하게 된다.

그러나, 상기와 같은 종래 테스트 소켓에서 도 2에 도시한 접촉핀(11)은 비지에이 패키지의 장시간 테스트시 솔더볼(5)에 스크래치를 일으키게 되고, 솔더볼(5)이 윗쪽 도는 아래쪽으로 쏠리는 현상이 발생하게 되며, 도 3과 같은 접촉핀(12)은 상면에 솔더볼(5)을 받쳐 주고 있는 상태로 솔더볼(5)을 파지하는 방식이므로 둥근 솔더볼(5)을 잡고 있을 경우 솔더볼(5)이 위로 밀려 올라가 접촉 특성이 좋지 않게 되고, 접촉되는 부위에만 힘이 집중됨에 따라 솔더볼(5)에 손상이 발생하게 되는 문제점이 있었다.

본 고안은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 비지에이 패키지의 전기적인 특성을 검사할 때 솔더볼에 가해지는 힘을 균일하게 분산시켜 솔더볼에 손상이 발생되는 것을 최소화할 수 있을 뿐만 아니라, 솔더볼이 안정적으로 지지 접촉된 상태에서 검사받을 수 있도록 한 볼 그리드 어레이 패키지를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래 기술에 의한 볼 그리드 어레이 패키지를 보인 종단면도.

도 2 및 도 3은 각각 종래 기술에 의한 테스트 소켓의 접촉핀을 보인 종단면도.

도 4는 본 고안에 의한 볼 그리드 어레이 패키지를 보인 종단면도.

도 5는 본 고안의 볼 그리드 어레이 패키지를 테스트하기 위한 테스트 소켓에 볼 그리드 어레이 패키지가 안착되는 상태를 보인 종단면도.

** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 **

21 ; 소켓 몸체 22 ; 컨택트핀

22a ; 접촉돌기 23 ; 실장핀

23a ; 연결부 23b ; 탄지부

23c ; 실장부 24 ; 컨택트핀 가이드

상기와 같은 본 고안의 목적을 달성하기 위하여 다층회로기판인 서브스트레이트와, 이 서브스트레이트의 상면에 부착되는 반도체 칩과, 이 반도체 칩의 패드들과 상기 서브스트레이트의 패턴들을 각각 전기적으로 연결하는 금속와이어와, 상기 반도체 칩과 금속와이어를 감싸도록 에폭시로 밀봉하는 밀봉부와, 이 밀봉부의 저면에 상기 서브스트레이트의 패턴과 전기적으로 연결되어 외부 연결 단자를 이루는 다수개의 솔더볼을 포함하여 구성되는 볼 그리드 어레이 패키지에 있어서, 상기 솔더볼은 다각기둥으로 형성하는 것을 특징으로 하는 볼 그리드 어레이 패키지가 제공된다.

이하, 본 고안에 의한 비지에이 패키지를 첨부도면에 도시한 실시예에 따라 설명하면 다음과 같다.

본 고안에 의한 비지에이 패키지는 도 4에 도시한 바와 같이, 수개의 회로 패턴들이 형성된 다층회로기판인 서브스트레이트(11)의 상면에 비전도성 접착제를이용하여 반도체 칩(12)이 부착되고, 상기 반도체 칩(12)의 상면 가장자리에 설치되어 있는 칩패드(CHIP PAD)들과 상기 서브스트레이트(11)의 패턴들을 각각 금속와이어를 이용하여 전기적으로 연결하며, 상기 반도체 칩(12)과 금속와이어(13)의 일정 부분을 감싸는 밀봉부(14)를 형성하도록 에폭시로 몰딩하여 제조된다.

그리고 상기 서브스트레이트(11)의 저면에는 서브스트레이트(11)의 패턴과 전기적으로 연결되어 외부 연결 단자를 이루는 솔더볼(15)이 다수개 구비되어 있는데, 이때 상기 솔더볼(15)은 패키지의 전기적인 특성 검사시 소켓에 안정적으로 안착되도록 다각기둥으로 형성한다.

참고적으로 본 고안에 의한 비지에이 패키지를 테스트하기 위한 테스트 소켓은 도 5에 도시한 바와 같이, 내부에 공간부(21a)가 형성된 소켓 몸체(21)와, 이 소켓 몸체(21)의 상면에 일정 간격을 두고 배열되어 비지에이 패키지의 솔더볼(15)이 안착 접촉되는 컨택트핀(22)과, 이 컨택트핀(22)의 저면에 연결되어 테스트 보드에 소켓을 실장시 외부 연결단자를 이룸과 동시에 상기 컨택트핀(22)을 탄력 지지하는 실장핀(23)과, 상기 소켓 몸체(21)에 배열된 컨택트핀(22)과 컨택트핀(22)의 사이에 고정 배치되어 컨택트핀(22)의 상하 운동을 안내함과 아울러 좌우 유동을 방지해 주는 컨택트핀 가이드(24)를 구비한다.

이때, 상기 컨택트핀(22)은 도 4에 도시한 바와 같은 비지에이 패키지의 솔더볼(15)이 대응 안착되도록 트레이 형태로 형성하고, 상기 컨택트핀 가이드(24)의 상단부는 다각기둥 형상으로 형성하여 상기 각 컨택트핀(22)의 사이에 개재된 상태에서 상기 컨택트핀(22)이 용이하게 상하로 슬라이딩되도록 한다.

그리고 상기 컨택트핀(22)의 상면에는 마이크로 비지에이 패키지의 솔더볼(15)이 접촉할 때 그 접촉 저항을 향상시키도록 동일 높이로 수개의 접촉돌기(22a)를 형성한다.

한편, 상기 실장핀(23)은 상기 컨택트핀(22)의 저면에 연결되는 연결부(23a)와, 이 연결부(23a)에 연결되어 상기 소켓 몸체(21)의 공간부(21a)에 위치하여 컨택트핀(22)을 탄지하도록 U자 형태로 이루어진 탄지부(23b)와, 이 탄지부(23b)로부터 상기 소켓 몸체(21)의 저면으로 연장 돌출되어 테스트 보드에 실장되는 실장부(23c)로 구성된다.

상기와 같은 테스트 소켓을 이용하여 비지에이 패키지를 검사하기 위한 동작을 설명하면 다음과 같다.

전기적인 특성을 테스트하기 위한 비지에이 패키지는 핸들러(미도시)에 의해 이송되어 테스트 소켓의 상부에 안착되며, 이때 핸들러는 비지에이 패키지의 상단부를 누르게 되고 이 누르는 힘에 의해 비지에이 패키지는 하방으로 내려가게 된다.

이와 같이 하측으로 이동된 비지에이 패키지의 솔더볼(15)은 테스트 소켓의 컨택트핀(22)에 접촉되는데, 이때 컨택트핀(22)의 저면에 연결된 실장핀(24)의 탄지부(24b)에 의해 테스트 소켓에 무리한 힘을 가하지 않고 탄력 지지되면서 안착된다.

그후, 비지에이 패키지는 테스트 소켓에 안착된 상태로 번인(Burn-in) 검사 등의 전기적인 특성 검사를 실시하게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 고안에 의한 비지에이 패키지는 소켓에 의하여 전기적인 특성을 검사할 때 솔더볼에 가해지는 힘을 균일하게 분산시켜 솔더볼이 컨택트핀에 안정적으로 탄력 접촉된 상태에서 패키지의 검사를 진행할 수 있도록 함으로써 솔더볼에 손상이 발생되는 것을 최소화할 수 있다.

Claims (1)

1. 다층회로기판인 서브스트레이트와, 이 서브스트레이트의 상면에 부착되는 반도체 칩과, 이 반도체 칩의 패드들과 상기 서브스트레이트의 패턴들을 각각 전기적으로 연결하는 금속와이어와, 상기 반도체 칩과 금속와이어를 감싸도록 에폭시로 밀봉하는 밀봉부와, 이 밀봉부의 저면에 상기 서브스트레이트의 패턴과 전기적으로 연결되어 외부 연결 단자를 이루는 다수개의 솔더볼을 포함하여 구성되는 볼 그리드 어레이 패키지에 있어서, 상기 솔더볼은 다각기둥으로 형성하는 것을 특징으로 하는 볼 그리드 어레이 패키지.